天津大学第五版物理化学下册习题解答

所以Gd3+和Cl-的的迁移数分别为：

Q(Ge3?)n(Ge3?)zF3.3337?10?5?3?96500t(Ge)????0.434 ?3QIt5.594?10?39763?t（Cl-）= 1 - t（Gd3+）= 1 -0.434 = 0.566

7.5 已知25℃时0.02mol·dm-3KCl溶液的电导率为

0.2768S·m-1。一电导池中充以此溶液，在25℃时测得其电阻为453W。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555 mol·dm-3的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。计算（1）电导池系数；（2）CaCl2溶液的电导率；（3）CaCl2溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数为

??KcellG?KcellR即Kcell??R

则： Kcell= 0.2768×453 = 125.4m-1 （2）CaCl2溶液的电导率

??Kcell125.4??0.1994S?m?1 R1050（3）CaCl2溶液的摩尔电导率

?m??c?0.1194?110.9832?1 ?0.02388S?m?mol30.555?10

?7.6.已知25℃时?mtNH?）=0.4907。?NH4Cl??0.012625S?m2?mol?1，（4??试计算?m?NH?4?及?m?Cl??。

解：离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系

????m，+t????m????m，-t????m

??m?NH?4???（tNH?）?m?NH4Cl?4???0.4907?0.012625?6.195?10?3S?m2?mol?1

1??Cl???m??（tCl?）?m?NH4Cl?????1?0.4907??0.012625?6.430?101

?3S?m2?mol?1

???或 ?m ????m????m，+，-????m?NH4Cl?-?m?Cl??=?m?NH?4?= 0.012625-6.195×10=

-3

6.430×10-3S·m2·mol-1

7.7 25℃将电导率为0.14S·m-1的KCl溶液装入一电导池中，测得其电阻为525W。在同一电导池中装入0.1 mol·dm-3的NH3·H2O溶液，测得电阻为2030W。利用表7.3.2中的数据计算NH3·H2O的解离度及解离常熟K。

?解：查表知NH3·H2O无限稀释摩尔电导率为

????m?NH3?H2O???m?NH4????m?OH??

= 73.5×10-4+198×10-4 =271.5×10-4S·m2·mol-1

a??m?NH3?H2O???NH3?H2O?????m?NH3?H2O?c?NH3?H2O??m?NH3?H2O?KcellG?NH3?H2O??(KCl）R(KCl）???c?NH3?H2O??m?NH3?H2O?c?NH3?H2O?R?NH3?H2O??m?NH3?H2O?

??0.141?5250.1?1000?2030?271.5?10?4?0.01344?c?NH???c?OH???4???????ccca20.013442?0.1?????K????1.834?10?5 ?c?NH3?H2O??1?a?c?1?0.01344??1?c7.8 25 ℃时水的电导率为5.5×10-6 S·m-1，密度为997.0kg·m-2。H2O中存在下列平衡：H2O H++ OH-，计算

+

此时H2O的摩尔电导率、解离度和H+的浓度。已知：??(H) = m--42-1

349.65×10-4S·m2·mol-1，??(OH) = 198.0×10S·m·mol。 m解：?m(H2O)?k(H2O)k(H2O) ?c(H2O)?(H2O)/M(H2O)

5.5?10?6??9.93?10?11S?m2?mol?1 3997.09?10/18??

=?m?H2O??m?H2O?=????m?H2O??m?H+?+?m?OH??9.929?10S?m?mol?9?1.813?10?3.49.65+198.0??10?4S?m2?mol?1?112?1

c(H?)?ca??(H2O)/M(H2O)a?997?1.813?10?9?1.004?10?7mol?md?3 187.9已知25 ℃时水的离子积Kw=1.008×10-14，NaOH、HCl

?和NaCl的?m分别等于0.024811 S·m2·mol-1，0.042616 S·m2·mol-1和0.0212545 S·m2·mol-1。

（1）求25℃时纯水的电导率；

（2）利用该纯水配制AgBr饱和水溶液，测得溶液的电导率κ（溶液）= 1.664×10-5 S·m-1，求AgBr（s）在纯水中的溶解度。

+-已知：??10-4S·m2·mol-1，??m（Ag）= 61.9×m（Br）

=78.1×10-4S·m2·mol-1。

解：（1）水的无限稀释摩尔电导率为

?????m?H2O???m?HCl???m?NaOH?-?m?NaCl?=0.042616+0.024811-0.012645=0.054777S?m?mol2?1

纯水的电导率

c(H?)c(OH?)?ca???? Kw????????，即：ca?Kwc

ccc??2?m?H2O???H2O? a=?， ?m?H2O?=c?m?H2O?即有：

?????H2O??Kwc?m?H2O?

?1.008?10?14?1?103?0.054777?5.500?10-6S?m?1 （2）κ（溶液）=κ（AgBr）+κ（H2O）

即：κ（AgBr）=κ（溶液）-κ（H2O）

=1.664×10-5 – 5.500×10-6 = 1.114×10-5 S·m-1

????m?AgBr???m?AgBr???m?Ag+???m?Br-?

=61.9?10-4+78.1?10-4=1.40?10-2S?m2?mol?1 ?m?AgBr?=??AgBr?c??AgBr?1.114?10?5?4?3 ， 即c=??7.957?10mol?m?2?m?AgBr?1.40?107.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25℃时0.002mol·kg-1CaCl2溶液中γ（Ca2+）、γ（Cl-）和γ±。

解：离子强度

I?211?22??0.006mol?kg?1 bz?0.002?2?0.002?2??1???B?B22? 根据： lg?=-AzI； lg?=-Azzi2i?+2?2?I 2?即有：lg?（Ca）=-0.509?2?0.006=-0.1577；（?Ca）=0.6995

--lg?（Cl）=-0.509??-1??0.006=-0.03943；（?Cl）=0.9132

2lg??=-Az+z?I??0.509?2??10.006??0.07885；??=0.8340

7.11 现有25℃时，0.01mol·kg-1BaCl2溶液。计算溶液的离子强度I以及BaCl2的平均离子活度因子γ±和平均离子活度。

解：离子强度

I??211?22??0.03mol?kg?1 bz?0.01?2?0.01?2??1???B?B22? 根据： lg?=-Azz+?I=-0.509?2?-1?0.03=-0.1763；??=0.6663

1/3????b???b?b????0.01?0.022???1.587?10?2mol?kg?1

b?1.587?10?2a??????0.6663??0.01057

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